造血干细胞基因库，造血干细胞的研究

刚刚过去的11月，42岁的中国科学院上海营养与健康研究院研究员、中国科学院大学博士生导师潘巍峻迎来其科研生涯的“高光”时刻——带领研究团队历时6年，破解了一个公认的世界级科学难题，在国际上首次揭秘新生造血干细胞在活动物体内的归巢全过程，登上国际学术期刊《自然》杂志。

所谓造血干细胞，是指血液系统中的“始祖细胞”，或者称为“万能细胞”。造血干细胞可以通过增殖分化产生红细胞、白细胞等人体内所有类型的血液细胞，在临床上被广泛应用于血液系统疾病、免疫疾病和肿瘤等重大疾病的治疗。

此前人们已发现，只有归巢的造血干细胞才能实现自我更新和向下游分化，从而建立整个血液系统。所谓归巢即是造血干细胞找到适合自己生存的微环境。

潘巍峻团队历时6年，首创了一套可以完整解析体内造血干细胞归巢全过程的全新研究体系。他们采用可变色荧光蛋白建立造血干细胞标记系统，建立造血干细胞长时程活体观察追踪方案，生动呈现了造血干细胞归巢的全过程。经过对大规模长时程活体成像的统计分析，发现了造血干细胞归巢的时空规律及“热点区域”，首次揭示了体内造血干细胞归巢微环境的独特微血管结构。

 “这很大胆，没有人这么做过。”29岁的博士生薛文志，是这项研究成果的共同第一作者，也是潘巍峻回国后招收的第一批博士研究生。在他出生的年代，科学界就已经对造血干细胞进行研究，并有过多次进展报道。最初他也和团队其他成员一起，沿用传统方法，反复尝试，但最终无果。

事后他感慨道，“我们是站在巨人的肩膀上寻找一个新的突破口，逐步得出新的结论，建立自己的研究体系，是一个螺旋上升的过程。尽管，这个过程很是坎坷。”

最终，这支团队发现了造血干细胞归巢停留具有“热点区域”，“造血干细胞从诞生的那一刻起，就具有归巢能力，而且归巢之后很活跃，忙着分化增殖，顾不上在‘家’休息。”

令人惊喜的是，他们还意外地发现了一种全新的微环境细胞，并将其命名为“先导细胞”——就像去兰心大戏院看戏，先要买票，如果去晚了，查票员会先验票，打着电筒引导你到座位后再离开。先导细胞就像这个查票员。

有人将这些成果，形容为对造血干细胞“回家”之路的高清“直播”。但为了这场“直播”大戏，科研人员搭建舞台、训练演员历时6年，背后是对造血干细胞停留位置和时间的大量统计、计算、分析，以及数不清的日日夜夜。

《自然》杂志高级编辑兼团队带头人Natalie Le Bot给出这样的评价：“他们的研究，史无前例地揭示了造血干细胞是如何在活动物体内实现归巢的。”中国科学院院士、中国科学院上海生命科学研究院院长李林则告诉记者，“这一由中国科学家独立完成的原创性成果，是细胞命运可塑性研究在活动物体的一项成功尝试，在生命科学研究领域具有广泛的借鉴意义。”如果您对生命科学、生态学等科学研究领域也有一定的研究，可参加2022年动12月7-9号在中国成都举办的 2022年动、植物与生态国际学术会议(ICZBE 2022)！